KR102584875B1 - 비-뉴턴유체를 활용한 완충 및 방열 장비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 완충 및 방열 장비에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비는 프레임, 상기 프레임의 내측에 위치하는 플레이트, 상기 플레이트 상에 배치되는 전자장비, 상기 플레이트 및 상기 전자장비를 봉입하는 컨테이너, 상기 플레이트의 적어도 일측에서 연장되어 상기 컨테이너를 관통하여 상기 프레임에 고정되는 지지대, 상기 컨테이너 내부에 채워지는 비-뉴턴유체를 포함한다.
Description
본 발명은 완충 및 방열 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비-뉴턴유체를 활용한 완충 및 방열 장비 및 이를 이용한 무인비행체에 관한 것이다.
무인비행체, 특히 드론은 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행체를 일컫는 것으로, 초기에는 군사적 목적으로 개발되어 활용되었으나, 최근에는 건설, 농업, 임업, 소방 등의 다양한 영역에서 활용되고 있다.
도 1은 일반적인 드론(20')의 일 형태를 도시한 것으로, 상용화된 드론이나 연구개발이 진행되고 있는 드론의 대다수는 드론(20')의 프레임(100')에 플레이트(200')가 고정되고, 고정된 플레이트(200') 위에 전자장비(400')를 설치하는 방식을 채택하고 있다.
이러한 방식은 드론이 외부 충격을 받거나 추락에 의해 기체가 지면과 충돌하는 경우 프레임에 고정된 플레이트 및 전자장비에 충격이 그대로 전달되며 충격을 완화할 수 없다. 이로 인해, 비행제어컴퓨터(FCC, flight control computer)나 위성항법시스템(GPS, global positioning system) 모듈 등의 고가의 전자장비가 파손되거나 손상되어 재사용이 불가능하고 이에 따른 비용의 손실이 상당하게 된다.
또한 무인비행체, 특히 드론은 카메라 등으로 외부를 촬영하거나 지형 정보를 취득하는 등 기록매체에 저장된 정보를 활용하기 위한 용도로 사용되는 경우가 많다. 따라서 이러한 드론 프레임 내부의 전자장비가 손상되면서 정보를 기록한 기록매체 또한 손상되어 내부에 중요한 정보를 획득할 수 없게 된다.
또한 일반적으로 무인 비행체, 특히 드론은 내부가 커버로 보호되어 있는 경우가 많아 내부에서 발생하는 열이 외부로 잘 배출되지 않아 열 충격을 고려해야 한다. 이로 인해, 열 충격을 고려한 하드웨어를 선택하는 등 드론의 구조에 대한 선택 또한 자유롭지 못하였다.
즉 종래의 무인비행체, 특히 드론은 외부 충격으로부터 전자장비를 보호하여 내부의 정보를 보호하거나 장비의 재사용이 가능하도록 하는 충격 완화 장치가 부재하였으며, 내부의 열을 외부로 방출하는 열충격을 고려한 방열 장치가 부재하는 문제점이 있었다.
전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 외부 충격 및 파손으로부터 전자장비를 보호하고 전자장비로부터 발생하는 열을 흡수하여 전자장비가 가열되는 것을 방지할 수 있는 완충 및 방열 장비를 제공하며, 보다 구체적으로 비-뉴턴유체를 활용한 완충 및 방열 장비 및 이를 이용한 무인비행체를 제공한다.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비는 프레임, 상기 프레임의 내측에 위치하는 플레이트, 상기 플레이트 상에 배치되는 전자장비, 상기 플레이트 및 상기 전자장비를 봉입하는 컨테이너, 상기 플레이트의 적어도 일측에서 연장되어 상기 컨테이너를 관통하여 상기 프레임에 고정되는 지지대, 상기 컨테이너 내부에 채워지는 비-뉴턴유체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비에 있어서, 상기 비-뉴턴유체는 전단농화유체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비에 있어서, 상기 전자장비의 표면을 방수할 수 있는 방수처리부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비에 있어서, 상기 지지대는 외부 충격 시 상기 플레이트 및 상기 컨테이너가 상기 프레임 내측에서 유연하게 이동되도록 하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비에 있어서, 상기 컨테이너는 외부 충격을 흡수할 수 있는 탄성부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비에 있어서, 상기 컨테이너의 일측에 배치되는 비-뉴턴유체를 냉각하기 위한 방열부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비에 있어서, 상기 방열부는 컨테이너 표면에 형성되는 물결 형상의 주름부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비에 있어서, 상기 방열부는 상기 컨테이너를 향해 공기를 송풍하는 송풍부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체는 본체 및 상기 본체에 연결되는 본 발명에 따른 완충 및 방열 장비를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비는 비-뉴턴유체를 이용하여 완충작용을 할 수 있다. 따라서 비-뉴턴유체 내부에 있는 전자장비를 외부의 충격 및 파손으로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비는 비-뉴턴유체의 비열을 이용하여, 전자장비로부터 발생하는 열을 흡수하고 전자장비를 열충격으로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비는 프레임에 고정되는 지지대 및 비-뉴턴유체를 포함함으로써 프레임에 전달되는 충격을 전자장비가 직접 전부를 수용하지 않고 완충할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비는 전자장비의 표면을 방수하여 비-뉴턴유체에 의한 작동이상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비는 방열부를 더 포함하여 전자장비에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 배출할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 무인비행체, 특히 드론을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비를 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비를 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체를 나타내는 사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비(10)에 대해 설명한다.
도 1은 일반적인 무인비행체, 특히 드론(20')을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비(10)를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비(10)를 나타내는 측면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비(1)는 프레임(100), 플레이트(200), 전자장비(400), 컨테이너(500), 지지대(300), 비-뉴턴유체(600)를 포함할 수 있다.
프레임(100)은 고온 및 충격에 견딜 수 있도록 금속 또는 강화 플라스틱으로 형성될 수 있다. 프레임(100)은 내부에 공간이 형성될 수 있다. 프레임(100)은 사각기둥 등의 다각기둥의 형태로 형성되거나, 원기둥 형태로 형성되는 등 다양한 형태가 가능하다.
일 실시예로, 프레임(100)은 내부의 컨테이너(500)를 지지하는 지지체일 수 있다. 프레임(00)은 완충 및 방열 장비(10)가 배치되는 장치의 구조물일 수 있으며, 예컨대 드론의 프레임 또는 본체일 수 있다.
프레임(100)의 내측에는 플레이트(200)가 배치될 수 있다. 플레이트(200)는 강화 플라스틱으로 형성된 기판일 수 있다. 플레이트(200)는 단면이 사각형 등의 다각형의 형태로 형성되거나, 원형 형태로 형성되는 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 플레이트(200)의 크기는 플레이트(200)가 프레임(100)의 내부에 충분히 수용될 수 있도록 프레임보다 작을 수 있다. 플레이트(200)의 두께는 후술할 지지대(300)를 수용할 수 있을 정도로 충분한 두께로 형성될 수 있다. 선택적으로, 플레이트(200)는 지지대(300)를 외부면에서 결합할 수 있도록 결합부재를 포함할 수 있다. 결합부재는 예컨대, 나사와 나사산 또는 홈과 돌출부의 결합일 수 있으며, 또는 웰딩(welding) 등으로 고정하는 결합방식일 수 있다.
플레이트(200) 상에는 전자장비(400)가 배치될 수 있다. 전자장비(400)는 일반적으로 전자장치의 내부기판에 배치되는 다양한 전자장비(400)일 수 있다. 특히, 본 발명에서 전자장비(400)는 외부 충격 및 열충격으로부터 보호되는 것이 요구되는 중요부품일 수 있다. 예컨대, 전자장비(400)는 메모리칩, 제어유닛일 수 있으며, 드론과 같은 무인비행체 내부에 배치되는 위성항법시스템(GPS, Global Positioning System), 자이로 센서, 비행제어컴퓨터(FCC, Flight Control Computer) 또는 전자속도제어기(ESC, Electronic Speed Controller) 등 일 수 있다.
전자장비(400)는 플레이트(200) 상에 고정될 수 있다. 일 실시예로, 전자장비(400)는 납땜으로 고정되거나, 플레이트(200) 상의 홈과 전자장비(400) 상의 돌출부의 결합으로 고정될 수 있다.
플레이트(200) 및 전자장비(400)는 컨테이너(500)에 봉입될 수 있다. 컨테이너(500)는 플레이트(200) 및 전자장비(400)를 둘러싸도록 내부에 공간을 형성하는 밀폐되고 밀봉된 구조일 수 있다. 컨테이너(500)는 사각기둥 등의 다각기둥 형상일 수 있으나, 원기둥이나 구 형상인 것을 배제하지는 않는다. 컨테이너(500)는 플레이트(200) 및 전자장비(400)를 내부에 안전하게 봉입하고 외부의 충격으로부터 플레이트(200) 및 전자장비(400)를 1차적으로 보호할 수 있다.
한편, 일 실시예로 컨테이너(500)의 일측에는 플레이트(200) 및 전자장비(400)가 출입할 수 있도록 개방 및 폐쇄가 가능한 개구가 형성될 수 있다. 개구는 미닫이 또는 여닫이 방식으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 플레이트(200) 및 전자장비(400)가 컨테이너(500) 내부에 봉입되고 개구를 차폐할 수 있다.
컨테이너(500)의 내부에는 비-뉴턴유체(600)가 채워질 수 있다. 비-뉴턴유체(600)는 뉴턴의 점성 법칙을 따르지 않는, 즉 전단응력이 변형률에 직접적으로 비례하지 않는 유체이다. 본 발명에 따른 비-뉴턴유체(600)는 특히 전단농화유체(Shear-Thickening Fluid)일 수 있다. 전단농화유체는 전단 속도가 증가함에 따라 점도가 증가하는 성질을 갖는다. 구체적으로, 전단농화유체는 일반적인 상태에서는 유체의 성질을 가지지만, 외부의 충격에 의해 전단력이 가해지면 점도가 급격히 증가하여 고체의 성질을 띄게 된다. 이러한 변화는 매우 빠른 시간 내에 이루어지게 되며, 이 과정에서 전단농화유체는 외부의 충격으로부터 내부의 물체를 보호할 수 있다. 외부의 충격이 제거되면, 전단농화유체는 다시 일반적인 유체의 성질로 가역적으로 복귀한다. 본 발명에 따른 완충 및 방열 장비(10)는 비-뉴턴유체(600)로 채워진 컨테이너(500) 내부에 플레이트(200) 및 플레이트(200) 상에 배치된 전자장비(400)가 위치하여 외부의 충격에 대해 완충작용을 할 수 있다.
또한, 비-뉴턴유체(600)는 유체의 성질을 가짐으로써 공기에 비해 비열이 높으므로 전자장비(400)가 배출하는 열을 효과적으로 흡수할 수 있다. 따라서, 전자장비(400)가 작동함에 따라 발생하는 열은 비-뉴턴유체(600)의 비열로 흡수될 수 있고, 전자장비(400)를 열충격으로부터 보호할 수 있다. 또한, 비-뉴턴유체(600)는 태양열 또는 고온의 외부환경 등에 의해 외부로부터 전달되는 열을 흡수할 수 있다. 따라서, 외부로부터의 열전달이 있는 경우라도 전자장비(400)는 열충격으로부터 보호될 수 있다.
비-뉴턴유체(600)는 컨테이너(500)의 내부에서 플레이트(200) 및 전자장비(400)가 배치된 높이 이상으로 채워질 수 있으나, 바람직하게는 컨테이너(500) 내부의 공간을 완전히 채울 수 있다.
일 실시예로, 비-뉴턴유체(600)는 컨테이너(500)에 형성된 플레이트(200) 및 전자장비(400)가 출입하기 위한 개구를 통해 채워질 수 있으며, 선택적으로 컨테이너(500)는 비-뉴턴유체(600)를 주입하기 위한 또다른 개구를 포함할 수 있다. 컨테이너(500)는 비-뉴턴유체(600)가 외부로 배출되지 않도록 밀봉되고 밀폐될 수 있다. 또한, 플레이트(200) 및 전자장비(400)는 비-뉴턴유체(600)로 채워진 컨테이너(500)의 중앙에 배치될 수 있다.
지지대(300)는 플레이트(200)의 적어도 일측에서 연장되어 컨테이너(500)를 관통하여 프레임(100)에 고정될 수 있다. 지지대(300)는 프레임(100)에 고정되어 플레이트(200) 및 플레이트(200) 상에 배치된 전자장비(400)를 지지할 수 있다. 플레이트(200) 및 전자장비(400)는 지지대(300)를 통해 컨테이너(500)의 내부면에 접촉하지 않고 컨테이너(500)의 내부 중앙에 배치될 수 있다.
지지대(300)는 플레이트(200)의 외측에서 복수 개 연장될 수 있다. 예컨대, 플레이트(200)의 복수 개의 모서리 중 각 모서리에서 하나씩 연장될 수 있으며, 또는 각 모서리에서 복수 개씩 연장될 수 있다.
지지대(300)는 컨테이너(500)가 프레임(100)으로부터 이격되도록 지지하며 연결될 수 있다. 즉, 컨테이너(500)는 도 3a에서 도시된 바와 같이, 프레임(100)에 고정된 지지대(300)를 통해 프레임(100)으로부터 이격된 상태로 배치될 수 있다. 배치되는 지지대(300)의 개수가 증가할수록 컨테이너(500)는 프레임(100) 내부에서 보다 안정적으로 배치될 수 있다.
일 실시예로 지지대(300)는 튜브 형상으로 내부에 공간을 형성할 수 있다. 지지대(300)의 내부 공간에는 배선이 통과할 수 있다. 배선은 컨테이너(500) 내부에 위치한 전자장비(400)에 연결될 수 있다. 배선은 전자장비(400)에 전력을 공급하거나, 전자장비(400)의 제어명령을 부품으로 전달하는 배선 등일 수 있다.
컨테이너(500)의 일측에는 지지대(300)가 플레이트(200)의 일측에서 연장되어 컨테이너(500)를 관통하도록 관통홀(520)이 형성될 수 있다. 즉 관통홀(520)은 컨테이너(500)의 외측에서 복수 개 형성되고, 지지대(300)는 이를 관통하여 프레임(100)에 연결될 수 있다.
관통홀(520)은 내부의 비-뉴턴유체(600)가 외부로 배출되지 않도록 실링(sealing)될 수 있다. 실링은 관통홀(520)과 지지대(300) 사이에 배치되는 고무링에 의해 이루어질 수 있다. 또는 관통홀(520)과 지지대(300) 사이에 주입되는 실런트(sealant)에 의해 실링될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비(10)는 전자장비(400)의 표면을 방수할 수 있는 방수처리부(410)를 더 포함할 수 있다. 방수처리부(410)는 전자장비(400)에 도포된 에폭시일 수 있으며, 또는 방수코팅일 수 있다. 방수처리부(410)는 전자장비(400)가 비-뉴턴유체(600) 내부에 침수한 상태에서도 정상적으로 작동하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지지대(300)는 플레이트(200)와 다른 재질로 형성될 수 있다. 지지대(300)는 플레이트(200) 및 컨테이너(500)를 지지할 수 있을 정도의 강성을 지닌 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예로 지지대(300)는 탄성부재를 포함할 수 있다. 구체적으로 지지대(300)는 탄성부재를 포함하여, 외부 충격 시 플레이트(200) 및 컨테이너(500)가 프레임(100) 내측에서 유연하게 이동되도록 할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너(500)가 외부 충격에 대해 좌우로 이동하며 완충하는 것을 나타내며, 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너(500)가 외부 충격에 대해 상하로 이동하며 완충하는 것을 나타낸다. 본 도면은 발명을 보다 명확하게 이해할 수 있도록 실제의 이동범위보다 더 과장되게 도시되었다.
도 3b 및 도3c를 참조하면, 플레이트(200) 및 컨테이너(500)는 외부 충격이 가해진 경우, 지지대(300)의 탄성력을 이용하여 1차적으로 외부 충격을 흡수할 수 있다. 탄성력을 가진 지지대(300)는 컨테이너(500)를 프레임(100)과 충돌하게 하지 않는 범위 내에서 유연하게 이동하도록 지지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너(500)는 탄성부재를 포함할 수 있다. 탄성부재는 예컨대, 열가소성 폴리우레탄(TPU, Thermo Plastic Polyurethane)일 수 있다. 컨테이너(500)의 외부표면은 탄성부재를 포함함에 따라 컨테이너(500)에 직접적으로 가해지는 외부 충격에 대해 완충효과를 가질 수 있다. 이에 따라, 컨테이너(500) 내부의 전자장비(400)는 외부 충격으로부터 보호될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 완충 및 방열 장비(10)는 컨테이너(500)의 일측에 배치되는 방열부(510)를 더 포함할 수 있다. 방열부(510)는 전자장비(400)로부터 발생되는 열을 흡수하는 비-뉴턴유체(600)를 냉각하여 비-뉴턴유체(600)의 온도를 낮출 수 있다. 즉, 비-뉴턴유체(600)는 자체의 비열을 이용하여 전자장비(400)의 열을 흡수할 수 있으나 방열부(510)는 비-뉴턴유체(600)의 냉각을 도와 전자장비(400)를 열충격으로부터 더욱 보호할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부를 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열부를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예로 방열부(510)는 컨테이너(500) 표면에 형성되는 물결 형상의 주름부(511)를 포함할 수 있다. 주름부(511)는 컨테이너(500)의 일면에 형성될 수 있으며, 또는 컨테이너(500)의 전면에 걸쳐 형성될 수 있다.
주름부(511)는 컨테이너(500)와 공기와의 접촉면적을 넓혀 전자장비(400)로부터 발생되는 열을 흡수한 비-뉴턴유체(600)를 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시예로 방열부(510)는 컨테이너(500)를 향해 공기를 송풍하는 송풍부(512)를 포함할 수 있다. 송풍부(512)는 외부의 공기를 흡입하여 컨테이너(500)를 향해 송풍하는 압입식 팬(Forced Fan)일 수 있다. 또는 송풍부(512)는 컨테이너(500) 주위의 공기를 흡입하여 외부로 송풍하는 유인식 팬(Induced Fan)일 수 있다. 송풍부(512)는 컨테이너(500)의 일측에 배치될 수 있으나, 또한 프레임(100)의 일측에 배치될 수 있다.
송풍부(512)는 컨테이너(500)와 공기의 시간당 접촉율을 높여 내부의 비-뉴턴유체(600)를 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체(20)를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 무인비행체(20)는 본체(800), 완충 및 방열 장비(10)를 포함할 수 있다.
본체(800)는 바디(810), 암(820), 구동부(830) 등을 포함할 수 있다.
바디(810)는 고온 및 충격에 견딜 수 있도록 강화 플라스틱 또는 금속을 포함할 수 있다. 바디(810)의 외측부에는 암(820)이 배치될 수 있다. 암(820)은 무인비행체(20)의 용도에 따라 복수 개 형성될 수 있다. 각각의 암(820)에는 구동부(830)가 배치될 수 있다. 구동부(830)는 무인비행체(20)에 양력을 제공하여 무인비행체(20)가 비행하도록 할 수 있다.
완충 및 방열 장비(10)는 본체(800)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 완충 및 방열 장비(10)의 프레임(100)은 무인비행체(20)의 바디(810)에 포함될 수 있다. 컨테이너(500)는 바디(810)의 내부 공간에서 바닥면과 이격하여 배치될 수 있다. 이때 지지대(300)는 플레이트(200)로부터 연장되고 컨테이너(500)를 관통하여 바디(810)에 연결 및 고정될 수 있다. 도 6에 도시하지는 않았으나, 바디(810)의 상부는 커버부재로 차폐될 수 있다. 이때 완충 및 방열 장비(10)는 방열부(510)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예로, 방열부(510)는 컨테이너(500) 표면에 형성되는 물결 형상의 주름부(511)를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 방열부(510)는 컨테이너(500)를 향해 공기를 송풍하는 송풍부(512)를 포함할 수 있다.
이에 따라 본 발명에 따른 무인비행체(20)는 완충 및 방열 장비(10) 내부의 전자장비(400)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 즉, 무인비행체(20)가 비행 중 충돌 또는 추락한 경우에 완충 및 방열 장비(10)의 비-뉴턴유체(600)의 완충 작용을 통해 전자장비(400)에 전달되는 충격을 완화할 수 있다.
또한 비-뉴턴유체(600)의 비열을 이용하여 전자장비(400)를 열충격으로부터 보호할 수 있다. 구체적으로 무인비행체(20)가 화재 현장과 같이 고온의 환경에 노출되었거나, 무인비행체(20)의 장시간 비행으로 전자장비(400)로부터 열이 발산되는 경우, 비-뉴턴유체(600)는 열을 흡수하여 전자장비(400)를 열충격으로부터 보호할 수 있다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
10: 완충 및 방열 장비 20: 무인비행체
100: 프레임 200: 플레이트
300: 지지대 400: 전자장비
500: 컨테이너 510: 방열부
600: 비뉴턴유체
100: 프레임 200: 플레이트
300: 지지대 400: 전자장비
500: 컨테이너 510: 방열부
600: 비뉴턴유체
Claims (9)
- 프레임;
상기 프레임의 내측에 위치하는 플레이트;
상기 플레이트 상에 배치되는 전자장비;
상기 플레이트 및 상기 전자장비를 봉입하는 컨테이너;
상기 플레이트의 적어도 일측에서 연장되어 상기 컨테이너를 관통하여 상기 프레임에 고정되는 지지대;
상기 컨테이너 내부에 채워지는 비-뉴턴유체;를 포함하고,
상기 플레이트 및 상기 전자장비는 상기 비-뉴턴유체로 채워진 상기 컨테이너의 내부 중앙에 배치되고,
상기 컨테이너는 상기 프레임에 고정된 상기 지지대를 통해 상기 프레임의 내측면으로부터 이격된 상태로 배치되는, 완충 및 방열 장비. - 제1항에 있어서,
상기 비-뉴턴유체는 전단농화유체를 포함하는, 완충 및 방열 장비. - 제1항에 있어서,
상기 전자장비의 표면을 방수할 수 있는 방수처리부를 더 포함하는, 완충 및 방열 장비. - 제1항에 있어서,
상기 지지대는 외부 충격 시 상기 플레이트 및 상기 컨테이너가 상기 프레임 내측에서 유연하게 이동되도록 하는 탄성부재를 포함하는, 완충 및 방열 장비. - 제1항에 있어서,
상기 컨테이너는 외부 충격을 흡수할 수 있는 탄성부재를 포함하는, 완충 및 방열 장비. - 제1항에 있어서,
상기 컨테이너의 일측에 배치되는 비-뉴턴유체를 냉각하기 위한 방열부를 포함하는, 완충 및 방열 장비. - 제6항에 있어서,
상기 방열부는 컨테이너 표면에 형성되는 물결 형상의 주름부를 포함하는, 완충 및 방열 장비. - 제6항에 있어서,
상기 방열부는 상기 컨테이너를 향해 공기를 송풍하는 송풍부를 포함하는, 완충 및 방열 장비. - 본체; 및
상기 본체에 연결되는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 완충 및 방열 장비를 포함하는, 무인비행체.
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| JP2015019044A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | Tdk株式会社 | 電源装置、および電源装置の製造方法 |
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| KR20020051435A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-29 | 밍 루 | 전자기기 방열장치 |
| KR102673075B1 (ko) * | 2018-09-21 | 2024-06-10 | 에스케이온 주식회사 | 이차전지 및 이를 포함하는 이차전지 모듈 |
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2021
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